Определение основных характеристик гармонических колебаний
Определение основных характеристик гармонических колебанийСкачать файл - Определение основных характеристик гармонических колебаний
Колебательным движением колебанием называется процесс, при котором система, многократно отклоняясь от своего состояния равновесия, каждый раз вновь возвращается к нему. Если этот возврат совершается через равные промежутки времени, то колебание называется периодическим. Наглядным примером колебания может служить движение часового маятника. Колебательные движения исключительно широко распространены в природе и технике. Вибрация натянутой струны, движение поршня дизеля и ножей косилки, суточные и годичные изменения температуры воздуха, морские приливы и отливы, волнение водной поверхности, биение сердца, дыхание, тепловое движение ионов кристаллической решетки твердого тела, переменный ток и его электромагнитное поле, движение электронов в атоме и т. В последующих разделах курса мы будем неоднократно встречаться с различным родом колебаний. В этой главе рассматриваются именно гармонические колебания. С основными закономерностями и характеристиками гармонического колебания проще всего познакомиться на примере равномерного движения материальной точки по окружности. Пусть материальная точка движется против часовой стрелки по окружности радиусом А с постоянной угловой скоростью со рис. Тогда ее проекция на вертикальный диаметр будет совершать периодические колебания около положения равновесия О, а величина смещения этой проекции изменяться в пределах от до , также совершая периодические колебания. Величина смещения в любой момент времени определяется очевидным соотношением Так как период вращения материальной точки число ее оборотов в секунду угловая скорость и угол поворота радиуса связаны между собой соотношениями см. Соотношения 1 — 26 являются разновидностями уравнения гармонических колебаний. Следовательно, гармоническим называется колебание, при котором изменение колеблющейся величины со временем происходит по закону синуса или косинуса, если точка проецируется на горизонтальной диаметр. Смещение х положительно, когда направлено вверх от положения равновесия, и отрицательно, когда направлено вниз. Абсолютное значение максимального смещения А называется амплитудой колебания. При описании колебательных процессов физические величины принято называть иначе, чем мы называли их ранее см. Единицы измерения этих величин остаются, конечно, прежними. Фазой колебания называется аргумент тригонометрической функции в уравнении гармонического колебания. Физический смысл фазы состоит в том, что она определяет смещение в любой момент времени, т. Действительно, например, при смещение при при и т. Из уравнения 1 следует, что фазам, различающимся между собой на величину, кратную соответствуют одинаковые смещения. Изменение фазы на соответствует промежутку времени в один период Уравнения 1 — 26 написаны в предположении, что в начальный момент времени фаза колебания была равна нулю т. Если же в начальный момент фаза уже имела некоторое значение т. Поскольку выбор начального момента отсчета времени произволен, будем при рассмотрении одного единственного колебания , как правило, полагать Скорость колебания точки определим как производную смещения 2 по времени: Следовательно, колебательное движение совершается с ускорением а, которое можно определить, продифференцировав выражение скорости 3 по времени: Учитывая формулу 2 , можно выразить ускорение через смещение: Сравнение формул 2 — 4 приводит к следующим выводам. Как и смещение скорость и ускорение а точки совершают гармонические колебания с одинаковыми круговой частотой и периодом 2. Амплитуды этих колебаний различны: Фазы колебаний также различны: Как видно на этом рисунке, в момент прохождения колеблющейся точкой положения равновесия ее скорость максимальна а ускорение равно нулю. Когда же точка максимально отклонится от положения равновесия или ее скорость равна нулю, а ускорение становится максимальным или Знак ускорения всегда противоположен знаку щения. Следовательно, ускорение всегда направлено к положению равновесия О колеблющейся точки. О некоторых математических понятиях и символах 1. Движение материальной точки по окружности Глава II. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Границы применимости классической механики Глава IV. Закон сохранения момента количества движения. Кинетическая энергия вращающегося тела Глава V. О некоторых приложениях уравнения Бернулли Глава VI. О предмете и методах молекулярной физики Глава VIII. Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Дальтона, Авогадро. Уравнение Клапейрона — Менделеева. О числе степеней свободы. Скорость поступательного движения молекул газа. Явления переноса в газах. Внутреннее трение вязкость Глава IX. Внутреннее давление в жидкости. Дополнительное давление под искривленной поверхностью жидкости. Капиллярные явления; формула Жюрена Глава X. Плавление и затвердевание кристаллизация. О некоторых общих понятиях термодинамики. Работа, совершаемая при изменении объема газа. О статистическом смысле энтропии и второго начала термодинамики 3. Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Электрическое поле в диэлектрике. Энергия электрического поля Глава XIII. Ток в металлических проводниках. Типы самостоятельного газового разряда Глава XIV. Постоянный магнит и круговой ток. Диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные вещества. Действие магнитного поля на проводник с током. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. О некоторых приборах и установках, основанных на движении заряженных частиц в электрическом и магнитном полях Глава XV. Контур, вращающийся в магнитном поле. Понятие о трехфазном токе Глава XVI. Отражение и преломление света. Глаз как оптическая система. О физиологическом действии света Глава XVIII. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света в турмалине. Поляризация света в исландском шпате. Вращение плоскости колебаний поляризованного света. Тепловое лучеиспускание и лучепоглощение. Законы излучения абсолютно черного тела. Строение атома ядерная модель. Дискретность энергетических состояний атома. Квантовая теория строения атома водорода по Бору. Масса и импульс фотона. Флуктуации света Глава XX. Общие сведения об атомных ядрах. Альфа-, бета- и гамма-лучи. Реакция синтеза термоядерная реакция. Гармоническое колебание и его характеристики Колебательным движением колебанием называется процесс, при котором система, многократно отклоняясь от своего состояния равновесия, каждый раз вновь возвращается к нему. Из уравнения 3 , видно, что скорость колебания изменяется со временем. Об использовании ядерной энергии.
Гармонические колебания и их характеристики
Проходной баллпо истории украины 2017
Сообщает риа новости со ссылкой
Основные характеристики гармонических колебаний
Понятие и виды договора купли продажи шпаргалка
Необычный интерьерсвоими руками
Основные характеристики гармонических колебаний
Как нумеровать таблицы в приложении
Хорошие поздравления с днем рождения мужчине короткие
Поющие в терновнике сколько глав
Основные характеристики гармонических колебаний
Как соблазнить мужчину рожденного 13 августа 1980